FR2757419A1 - Evaporator concentrating e.g. grape must solution rapidly under vacuum - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention revendiquée se rapporte au problème de la concentration de solutions sensibles,par évaporation sous vide et jusqu'à l'obtention de concentrations élevées,sans atteindre,toutefois,l'état pâteux. The claimed invention relates to the problem of the concentration of sensitive solutions, by evaporation under vacuum and until high concentrations are obtained, without however reaching the pasty state.
On confie généralement cette tâche à deux types d'appareils: le premier, souvent du type "à flot tombant",avec un ou ou plusieurs effets,qui porte la concentration jusqu'à 40
Brix environ,(au delà,l'uniformité du film descendant par gravité dans les tubes,devient difficile);le second,qui a une fonction de "finisseur",est du type à tube unique,vertical,avec un seul passage du produit,qui le traverse en décrivant une trajectoire hélicoidale,sous l'action d'un rotor à vitesse variable.Ils sont nombreux déjà sur le marché;ils se ressemblent quant au principe de base,et possèdent en commun un corps tubulaire vertical,chauffé par de la vapeur ou bien de l'eau chaude,circulant dans des chemises périphériques.This task is generally entrusted to two types of apparatus: the first, often of the "falling flow" type, with one or more effects, which brings the concentration up to 40
Brix approximately, (beyond, the uniformity of the film descending by gravity in the tubes, becomes difficult); the second, which has a function of "finisher", is of the type with the single tube, vertical, with a single passage of the product , which crosses it by describing a helical trajectory, under the action of a variable speed rotor.They are already numerous on the market; they are similar in principle, and have in common a vertical tubular body, heated by steam or hot water, circulating in peripheral liners.
Ils sont différents par le rotor central,qui conditionne la répartition du produit traité,dans sa chute le long de la paroi tubulaire.Pour les appareils "LUWA" les pales du rotor ne touchent pas la surface du tube.Elles passent,sur toute leur longueur à quelques dizièmes de millimètre de distance de cette surface qui est rectifiée,provoquant la formation d'un film qui s'écoule en régime turbulent en forme de spirale,jusqu'au collecteur inférieur.They are different by the central rotor, which conditions the distribution of the treated product, in its fall along the tubular wall. For "LUWA" devices, the rotor blades do not touch the surface of the tube. They pass over their entire length of a few tenths of a millimeter from this surface which is rectified, causing the formation of a film which flows in turbulent regime in the form of a spiral, up to the lower collector.
Pour le appareils "BAYER","SAMBAY",et d'autres, les pales du rotor touchent la parroi tubulaire,par l'intermédiaire de légers élements "racleurs",qui sont articulés sur toute la longueur des lames,et qui appliquent sur lasurface,sous la sollicitation de la force centrifuge.. For the devices "BAYER", "SAMBAY", and others, the blades of the rotor touch the tubular wall, by means of light "scraping" elements, which are articulated over the entire length of the blades, and which apply to the surface, under the stress of centrifugal force.
L'appareil objet de notre invention est une variante des appareils ci-dessus,plus proche des "LUWA" dont nous joignons une illustration en annexe.Le produit entre en (l).dans le corps chauffé (2)et descend en triés mlnce spirale vers e r s la sortie (4);1a vapeur remonte au centre,aspirée,sort en (5) après être épurée par le séparateur de gouttes (bugle fluide caloporteur rentre en (7) et sort en (8),delta chemise. The device object of our invention is a variant of the above devices, closer to "LUWA" of which we attach an illustration in the appendix. The product enters (l) .in the heated body (2) and descends in sorted mlnce spiral towards the outlet (4); the vapor rises in the center, sucked out, exits at (5) after being purified by the droplet separator (coolant fluid bugle enters at (7) and exits at (8), delta jacket.
La présente invention concerne un évaporateur à corps vertical,constitué d'une surie d'enceintes,de forme len ticulaire,concentriques,disposées les unes sur les autres et interliées entre-elles par une large ouverture cen trale,circulaire.Le récipient ainsi formé,rappele un peu un soufflet de dilatation;il est disposé dans une chemise où circule 1 'eau,ou le fluide,de chauffe. The present invention relates to an evaporator with a vertical body, consisting of a series of concentric, len ticular, chambers, arranged one on top of the other and interlinked by a large central, circular opening. , reminds a little of a bellows of expansion; it is arranged in a jacket where circulates 1 water, or the fluid, of heating.
Un axe concentrique aux enceintes ci-dessus indiquées et disposé sur la hauteur totale,supporte une série de mini-turbines,fixées en regard de chacune de ces enceintes lenticulaires,légèrement au dessus de leur plan mé dian.L 'ensemble est actionné par un moto-réducteur. A axis concentric with the above-mentioned enclosures and arranged over the total height, supports a series of mini-turbines, fixed opposite each of these lenticular enclosures, slightly above their median plane. The assembly is actuated by a gear motor.
Dans la partie supérieure de 1 'évaporateur,fixée sur le corps décrit ci-dessus,une chambre d'expansion et de rétention de gouttes,est connectée par un conduit de gros diamètre,au dispositif condenseur et pompe à vide. In the upper part of the evaporator, fixed to the body described above, an expansion and retention chamber for drops, is connected by a large diameter conduit, to the condenser and vacuum pump device.
Dans la partie inférieure,une cuve cylindrique dotée de chemise de chauffe,recueille la liqueur concentrée,qui est gardée à niveau constant par admission de liqueur faible.Une pompe de circulation reliée à cette cuve remonte la liqueur jusqu'à la base de la chambre d 'expansion , d 'où elle s'écoule dans le corps central ci-dessus décrit. In the lower part, a cylindrical tank provided with a heating jacket, collects the concentrated liquor, which is kept at constant level by admission of weak liquor. A circulation pump connected to this tank rises the liquor to the base of the chamber expansion, from where it flows into the central body described above.
Dans sa chute le flux liquide est repris,au niveau de chaque enceinte lenticulaire,par la mini-turbine centraler et projeté sur les parois chaudes,sur lesquelles il glisse jusqu'à un dispositif racleur constitué de fils de nylon fixés entre chaque turbine et tournant à la même vitesse. In its fall the liquid flow is taken up, at the level of each lenticular enclosure, by the centralized mini-turbine and projected onto the hot walls, on which it slides to a scraper device made up of nylon threads fixed between each turbine and rotating at the same speed.
La turbulehce de l'écoulement s'en trouve accrue et par là même le coefficient de transmission,surtout pou r les solutions trés concentrées.Ces fils appliquent aux parois sous l'action de la force centrifuge,s' incurvant en fonction de leur forme et de la viscosité de la solution.The turbulence of the flow is thereby increased and therefore the transmission coefficient, especially for very concentrated solutions. These wires apply to the walls under the action of centrifugal force, bending according to their shape and the viscosity of the solution.
L'extraction de la liqueur concentrée se fait par une pompe à vitesse variable,qui permet ainsi de controler la recirculation et par la même,la concentration finale. The extraction of the concentrated liquor is done by a variable speed pump, which allows to control the recirculation and by the same, the final concentration.
L'invention est représentée sur le dessin ci-joint,
qui illustre , schématiquement,en coupe,un exemple de réalisation de ce type d'évaporateur.The invention is shown in the accompanying drawing,
which illustrates, schematically, in section, an embodiment of this type of evaporator.
Observons qu'il est bien différent des appareils que construisent les firmes LUWA,BAYER,SAMBAY,..dont le corps est internement constitué par une surface cylindrique parfaite,alors que dans notre cas elle est divisée en de multiples enceintes de section elliptique... Let us observe that it is very different from the devices that the LUWA, BAYER, SAMBAY, etc. build, whose body is internally constituted by a perfect cylindrical surface, while in our case it is divided into multiple enclosures of elliptical section. .
L'évaporateur peut se diviser en 4 parties,qui sont, en suivant l'ordre du précédent exposé - le corps (A),composé d'une série d'enceintes superposées et inter-connectées,qui sont entourées d'une chemise où circule le liquide caloporteur,généralement de l'eau; - l'axe central (B),doté de turbines, actionné par son extrémité supérieure et reposant à son extrémité inférieure sur un palier en butée; - la chambre d'expansion des vapeurs et de rétention des gouttes entrainées (C); - la cuve (D) de collecte et réserve,du liquide à concentrer,avec sa chemise de maintien en température. The evaporator can be divided into 4 parts, which are, following the order of the previous presentation - the body (A), composed of a series of superimposed and interconnected speakers, which are surrounded by a jacket where circulates the heat transfer liquid, generally water; - the central axis (B), provided with turbines, actuated by its upper end and resting at its lower end on a bearing in abutment; - the vapor expansion chamber and the retention of entrained drops (C); - the tank (D) for collecting and reserving the liquid to be concentrated, with its temperature maintenance jacket.
Le liquide à concentrer rentre dans l'évaporateur, aspiré par le vide, en (l),au travers d'une vanne asservie à un détecteur de niveau,destiné à maintenir celui-ci constant dans la cuve.Ce liquide est repris par la pompe (2),qui l'injecte à la base de la chambre (C).I1 tombe sur la première turbine (3),qui le disperse en fines gouttes, projetées sur la surface chaude de l'enceinte (4);il coule en fine couche,raclée par les fils d'élastomère (5),passe par l'ouverture à l'enceinte suivante,après une première concentration; d'autres suivent.. The liquid to be concentrated enters the evaporator, sucked up by the vacuum, in (l), through a valve controlled by a level detector, intended to keep it constant in the tank. pump (2), which injects it at the base of the chamber (C) .I1 falls on the first turbine (3), which disperses it in fine drops, projected onto the hot surface of the enclosure (4); flows in a thin layer, scraped by the elastomer threads (5), passes through the opening to the next enclosure, after a first concentration; others follow.
La séquence ci-dessus se reproduit au niveau de chacune des enceintes,jusqu'à la cuve de collecte (D). Une pompe d'extraction est branchée e (o).Les vapeurs montent dans la chambre d'expansion (C),et passent au condenseur par (7) ,après passage par le dispositif séparateur de gouttes (8).L'eau de chauffe rentre en (9) et sort en (10). The above sequence is repeated at each of the speakers, up to the collection tank (D). An extraction pump is connected e (o). Vapors rise in the expansion chamber (C), and pass to the condenser via (7), after passing through the drop separator device (8). heater enters (9) and exits (10).
Deux équipements prototypes ont été déjà construits, avec des capacités de 50 et 200 litres/heure d'eau évaporée sur des moûts de raisin sommairement décantés. Two prototype devices have already been built, with capacities of 50 and 200 liters / hour of water evaporated on summarily decanted grape must.
Partant de basses densités,de l'ordre de 1,09 soit 220Brix,on a pù,sans difficulté atteindre 1,32,soit g50Brix ce qui correspond à 8tri0 grammes/litre de sucre. La pression résiduelle,ayant été maintenue à 30 millibars,la température d'évaporation était de l'ordre de 250C.L'eau de chauffe était à 50 C et celle du condenseur à 13/150C. Starting from low densities, of the order of 1.09 or 220Brix, we could, without difficulty reaching 1.32, or g50Brix which corresponds to 8tri0 grams / liter of sugar. The residual pressure, having been maintained at 30 millibars, the evaporation temperature was of the order of 250C. The heating water was at 50 C and that of the condenser at 13 / 150C.
Les fils de nylon des dispositifs "racleurs",ne présentent aucune usure apparente après un long temps de fonctionnement. The nylon threads of the "scraper" devices show no visible wear after a long period of operation.
Il est évident que les applications le ce modèle d'éva porteur peuvent être nombreuses , surtout en génie alimentaire et p8armaceutique.I1 permet de traiter des produits sensibles,à basse température et sur une large plage de viscosités.Il semble particulièrement indiqué pour des capacités d'évaporation allant jusqu'à une tonne d'eau à l'heure,le liquide à évaporer pouvant varier évidemment. It is obvious that the applications of this eva carrier model can be numerous, especially in food and pharmaceutical engineering. It allows to treat sensitive products, at low temperature and over a wide range of viscosities. It seems particularly indicated for capacities evaporation up to a ton of water per hour, the liquid to be evaporated can obviously vary.
Ajoutons aussi,qu'en fonction de sa capacité d'évapora- tion,cet équipement se présente sous un volume réduit; de plus sa conduite est facile. Let us also add that, depending on its evaporative capacity, this equipment comes in a reduced volume; moreover its driving is easy.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1996-12-20 FR FR9615706A patent/FR2757419B1/en not_active Expired - Fee Related
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